Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri



Benzer belgeler
Elazığ Ferrokrom Cürufunun Betonun Basınç Dayanımı ve Çarpma Enerjisi Üzerine Etkisi

Donma-Çözülmenin Farklı Kür Görmüş Kendiliğinden Yerleşen Betonlar Üzerindeki Etkisi

FARKLI İNCELİKLERDEKİ TRAS VE UÇUCU KÜLÜN ÇİMENTO DAYANIMLARINA ETKİSİ

Mineral Katkılar- Metakaolin. Çimento AraĢtırma ve Uygulama Merkezi

YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN PARKE VE BORDÜR ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

Sugözü Uçucu Külünün Beton Katkısı Olarak Kullanılabilirliği

Thermo-Mechanical Properties of Concrete Containing Zeolite

beton karışım hesabı

UÇUCU KÜLLÜ BETONLARIN DONMA-ÇÖZÜLME ETKİSİNDE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI. Necdet Sezer Kampüsü Gazlıgöl Yolu Afyon,

SİLİS DUMANININ VE KÜR ŞARTLARININ HARÇ BASINÇ DAYANIMINA ETKİSİ

BETONDA SİLİS DUMANI KULLANIMININ EKONOMİK ANALİZİ

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

UÇUCU KÜL KATKI MĠKTARININ BETON ĠġLENEBĠLĠRLĠĞĠ VE SERTLEġME SÜRELERĠNE OLAN ETKĠSĠ

SİLİS DUMANI VE SÜPERAKIŞKANLAŞTIRICI KATKILI HARÇLARIN ÖZELLİKLERİ ÖZET PROPERTIES OF MORTARS ADDED SILICA FUME AND SUPERPLASTICIZER ABSTRACT

HAFİF AGREGALARIN YAPISAL BETON İMALATLARINDA KULLANIMI Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Türkiye Hazır Beton Birliği İktisadi İşletmesi Deney / Kalibrasyon Laboratuvarı. Deney Listesi

Köpük Beton - I. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi. Kasım, 2015

ISIDAÇ 40. yapı kimyasalları. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

ZEOLIT KATKILI ÇIMENTOLARIN ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ INVESTIGATION OF ADDED ZEOLITE CEMENT PROPERTIES

20 (1), , (1), , 2008

KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETON ÖZELLİKLERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

Silis Dumanı, Uçucu Kül ve Yüksek Fırın Cürufu Katkılı Betonların Bazı Durabilite Özellikleri

Uçucu Külün Silindir ile Sıkıştırılmış Betonun Basınç Dayanımına Etkisi

METİLEN MAVİSİ DEĞERİ YÜKSEK AGREGALAR VE FARKLI ÖZELLİKTEKİ KİMYASAL KATKILARLA YAPILAN BETON ÇALIŞMALARI

Silis Dumanı Miktarının Kendiliğinden Yerleşen Betonun Kılcal Su Emme ve Karbonatlaşma Özelliklerine Etkisi

Beton Tasarımında Silis Dumanı Kullanımı. Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Çizelge 5.1. Çeşitli yapı elemanları için uygun çökme değerleri (TS 802)

ÇELİK LİFLERİN TAZE BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ EFFECT OF STEEL FIBERS ON FRESH CONCRETE PROPERTIES

YAPI MALZEMESİ OLARAK BETON

Agreganın En Büyük Tane Boyutu ve Numune Boyutunun Betonun Karot Dayanımına Etkisi

Mermer Tozu Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Taze ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi ÇİMENTO KALİTE KONTROL PARAMETRELERİ VE BETON ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

GENLEŞTİRİLMİŞ KİL AGREGASI İLE TAŞIYICI HAFİF BETON ÜRETİMİ

ASC (ANDALUZİT, SİLİSYUM KARBÜR) VE AZS (ANDALUZİT, ZİRKON, SİLİSYUM KARBÜR) MALZEMELERİN ALKALİ VE AŞINMA DİRENÇLERİNİN İNCELENMESİ

FARKLI PUZOLANK KATKILARIN ÇMENTO HARÇLARININ MEKANK ÖZELLKLER ÜZERNE ETKS. Özlem ÇELK stanbul Üniversitesi, naat Mühendislii Bölümü

Pirinç Kabuğu Külünün Beton Dayanımına Etkisi

SÜPER BEYAZ. prekast. Yüksek performanslı beyaz çimento!

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Aynı Oranlarda Đkame Edilen Silis Dumanı ve Uçucu Külün Betonun Mekanik Özelliklerine Etkisi

KÜR KOŞULLARI VE SÜRESİNİN BETON NUMUNELERİN BASINÇ DAYANIMINA ETKİLERİ

YÜKSEK HACİMDE C SINIFI UÇUCU KÜL İÇEREN BETONLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE SÜLFÜRİK ASİT DAYANIKLILIĞI

Yüksek Dayanımlı Betonlarda Pomza ve Zeolitin Kullanılabilirliği *

BETON* Sıkıştırılabilme Sınıfları

EKOBEYAZ. karo. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

Maksimum Agrega Tane Boyutu, Karot Narinliği ve Karot Çapının Beton Basınç Dayanımına Etkisi GİRİŞ

Tuğla Ununun Çimentoda Puzolanik Katkı Maddesi Olarak Kullanılabilirliği. Usability of Waste Brick Powder as Pozzolanic Additive in Cement

SODYUM SÜLFAT İLE AKTİFLEŞTİRİLEN UÇUCU KÜL KATKILI HARÇLARIN ÖZELLİKLERİ

Varyans (ANOVA) analizi yöntemi ile silis dumanı katkılı hafif betonun mekanik özelliklerine deney parametrelerinin etkilerinin belirlenmesi

SİLİS DUMANI KATKILI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Mineral Katkılı Kendiliğinden Yerleşen Betonların Porozite ve Basınç Dayanımlarına Yüksek Sıcaklığın Etkisi

POLİPROPİLEN LİF KATKILI YARI HAFİF BETONLARIN BASINÇ DAYANIMI ÖZELLİKLERİ

Eda Serin Accepted: October 2011

UÇUCU KÜL VE YÜKSEK FIRIN CÜRUFUNUN SÜPER AKIŞKANLAŞTIRICI KATKILI BETON ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Effect of Glass Fiber Addition on the Compressive and Tensile Strength of Concrete

Çimento harçlarinda ikame malzemesi olarak zeolit ve silis dumani kullanimi. *Cahit BİLİM

Uçucu Kül İçeriğinin Beton Basınç Dayanımı ve Geçirimliliği Üzerine Etkisinin Araştırılması

EKOBEYAZ. prekast. Hem ekonomik, hem yüksek beyazlık!

Deniz Suyunun F Tip ve Dozajdaki Mineral K K Y H Mekanik Özelliklerine Etkisi

ISIDAÇ 40. refrakter. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

UÇUCU KÜL KULLANIMININ BETONDAKİ ETKİLERİ

Alkali ile A ül Üzerine S Etkisi

Değişik Sıcaklıklarda Kür Edilen Salt Portland Çimentolu, Yüksek Fırın Cürufu veya Uçucu Kül Katkılı Betonlarda Dayanım Gelişimi 1

SİGMA BETON FAALİYETLERİ. Engin DEMİR Şirket Müdür Yardımcısı

BETON KARIŞIM HESABI (TS 802)

ISIDAÇ 40. karo. Özel ürünleriniz için özel bir çimento!

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

Mikrokalsit Katkısının Betonun İşlenebilirliğine, Mekanik Özelliklerine ve Dayanıklılığına Etkisi *

SĐLĐS DUMANININ BETON TEKNOLOJĐSĐNDE KULLANIMI

YÜKSEK FIRIN CURUFU KATKISININ ÇİMENTOYA ETKİSİ

UÇUCU KÜL İKAMELİ BETONLARDA VİBRASYON SÜRESİNİN FİZİKSEL VE MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

Çimentolu Sistemlerde Geçirgenlik - Sebepleri ve Azaltma Yöntemleri - Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

AZOT FABRİKASI CÜRUFU VE TERMİK SANTRAL KÜLLERİNDEN HAFİF DUVAR BLOĞU ÜRETİLMESİ

Katkılı Betonlarda Donatı Korozyonun Araştırılması

3/20/2018. Puzolan malzemelerin sınıflandırılması:

Silika Tozu ve Yüksek Oranda Uçucu Kül İçeren Kendiliğinden Yerleşen Beton. H. Yazıcı, B. Felekoğlu, S. Aydın, K. Tosun, B.

EFFECT OF DIFFERENT CURING CONDITIONS ON ULTRASONIC PULSE VELOCITY AND COMPRESSIVE STRENGTH OF LIGHTWEIGHT CONCRETE. Ahmet COŞKUN* & Harun TANYILDIZI

SÜLFAT ETKİSİNDE MARUZ BETONDA PUZOLANİK KATKI KULLANIMI

POMZA AGREGALI TAŞIYICI HAFİF BETONUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

SİLİS DUMANI İLE ÜRETİLEN HARÇLARIN KARBONATLAŞMA VE RÖTRE ÖZELLİKLERİ

Volkanik Cüruf Agregaların Yapı Sektöründe Kullanımı. S. Demirdağ, L. Gündüz & S. Saraç

ZEOLİT İKAMELİ BETONLARIN MgSO4 ETKİSİNE KARŞI PERFORMANSI SUBSTITUTED ZEOLITE

Cam Elyaf Katkılı Betonların Yarmada Çekme Dayanımlarının Yapay Sinir Ağları İle Tahmini

CAM LİF TAKVİYELİ ÇİMENTO HARÇLARININ AŞINMA DİRENCİ ÜZERİNE ATIK MERMER TOZUNUN ETKİSİ

BETON YOL KAPLAMALARINDA VAKUM UYGULAMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

Gökhan DURMUŞ ÖZET ABSTRACT

UÇUCU KÜLÜN VE TAŞ TOZUNUN KENDİLİĞİNDEN YERLEŞEN BETONDA AŞINMA DİRENCİNE ETKİLERİ

Doğal ve Endüstriyel Mineral Katkılar İçeren Betonların Tasarımı, Mekanik Özelikleri ve Dürabilitesi

UÇUCU KÜL VE METAKAOLIN İÇEREN KENDILIĞINDEN YERLEŞEN HARÇLAR

SÜLFONE POLİAMİN BİLEŞİKLERİNİN BETON PERFORMANSINA ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

ÖĞÜTÜLMÜŞ YÜKSEK FIRIN CÜRUFU İÇEREN ve İÇERMEYEN BETONLARDA KIRMATAŞ KUMU İÇERİĞİNİN BETON ÖZELİKLERİNE ETKİSİ

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

YAPI MALZEMESİ AGREGALAR

BETONARMEDE BETON VE DONATI ARASINDAKİ ADERANS DAYANIMINA KÜR ŞARTLARININ ETKİSİ

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

İYC MADENCİLİK SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ. NE AİT MUĞLA - FETHİYE YÖRESİ BEJ TÜRÜ KİREÇTAŞININ FİZİKO-MEKANİK ANALİZ RAPORU

TİNKAL KONSANTRATÖR ATIĞI İÇEREN ÇİMENTOYA BAZI POLİMER VE ALKALİ TUZLARIN ETKİSİ

ZEOLİT KATKILI BETONLARIN ELASTİSİTE MODÜLÜNÜN TAHMİN EDİLMESİ

mineral katkılar Paki Turgut

Uzun Süre Karıştırmaya Maruz Uçucu Kül ve Silis Dumanı İçeren Betonlarda Akışkanlaştırıcı İle Kıvam İyileştirmesi

Beton Melike Sucu ZEMİN BETONLARINDA KALSİYUM ALÜMİNAT ÇİMENTOSU KULLANIMI. Nisan, 17

Transkript:

Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 26(2), ss. 57-63, Aralık 2011 Çukurova University Journal of the Faculty of Engineering and Architecture, 26(2), pp. 57-63, December 2011 Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri Umur Korkut SEVİM *1 ve Necmi OKUMUŞ 2 1 Mustafa Kemal Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, İskenderun 2 Teksöz İnşaat Taahhüt İzolasyon, Antakya Özet Bu çalışmada, doğal zeolit ve silika dumanının betonun geçirimlilik ve dayanım özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Çalışmada, doğal zeolit olarak Manisa-Gördes yöresinden elde edilen doğal zeolit kullanılmıştır. Tüm karışımlarda Su bağlayıcı oranı 0,4 olarak sabit tutulmuştur. Doğal zeolit çimentonun yerine ağırlıkça %0,%10,%20 ve %30 oranlarında kullanılmıştır. Silika dumanı ise ağırlıkça %8 sabit ikame oranında kullanılmış ve 7 karışım hazırlanmıştır. Üretilen 7 farklı karışımın basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, basınçlı su geçirgenlikleri, kapilarite katsayıları ve su emmeleri 28.günde test edilmiştir. Deney sonuçları doğal zeolitin mineral katkı olarak çimentoyla ağırlıkça %20 oranında yer değiştirilerek kullanılabileceğini göstermiştir. %10 ve %20 zeolit içeren numuneler kontrol betonuna göre düşük su geçirgenliği ve yüksek dayanım değeri vermişlerdir. %10 zeolit ve %8 silis dumanı içeren numuneler ise 28 günde en yüksek basınç dayanımı değerine ulaşmışlardır. Anahtar Kelimeler: Doğal Zeolit, Silika dumanı, Beton, Geçirimlilik, Mukavemet Strength and Permeability Properties of Concrete Containing Natural Zeolite and Silica Fume Abstract A laboratory investigation was carried out to evaluate the strength and permeability properties of concrete containing natural zeolite and silica fume.the zeolite used in this study was obtained from Manisa- Gördes region. Water-binder ratio was 0.4 for all mixtures. Natural zeolite replaced the portland cement on mass basis at the replacement ratios of 0%, 10%, 20% and 30%. For the silica fume replacement ratio with cement was 8% on mass basis. In total, 7 concrete mixtures were prepared and tested for compressive strength, splitting tensile strength, water permeability, sorptivity coefficient and water absorption at 28 days. The test results showed that natural zeolite can replace the cement 20% by mass, because concrete containing 10% and 20% zeolite developed higher strength values and lover water permeability and absorption values than control concrete. On the other hand concrete containing 10% natural zeolite and 8% silica fume had highest compressive strength value at 28 days. Key words: Natural zeolite, silica fume,concrete, permeability, strength * Yazışmaların yapılacağı yazar: Umur Korkut Sevim, Mustafa Kemal Üniversitesi, Müh. Fakültesi, İnşaat Müh. Bölümü, İskenderun. uksevim@mku.edu.tr Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi,26(2), Aralık 2011 57

Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri 1. GİRİŞ Günümüzde, çimento endüstrisi gün geçtikçe gelişmekte ve ilerlemektedir. Çimento klinkeri üretim teknolojisi ekolojik olarak zararlı ve enerji tüketimi yüksektir. Doğaya zararlı olan CO 2, NO 2 ve SO 3 gibi gazların portland klinkeri üretiminde yüksek miktarda ortaya çıkması ve yayılması çevreye büyük oranda zarar vermektedir [1]. Hem çevresel zararlı etkilerin azaltılabilmesi hem de çimento üretiminin daha düşük maliyetli olması için hidrolik çimentolara puzolan katılmaktadır. Zeolit yüksek oranda SiO 2 ve Al 2 O 3 içeriğine sahip bir mineraldir [2]. Zeolitin doğal mineral katkı olarak kullanımının sebebi; yüksek iyon değişim kapasitesi, moleküler elek olma özelliği, yüksek silis bileşimine sahip olması, düşük yoğunluğu ve kristal yapısı bozulmadan dehidratasyona uygunluğudur. Bu özellikler zeoliti diğer mineral katkılardan üstün kılmaktadır. Zeolitin moleküler elek olması zeolitin öğütülmesini kolaylaştırmakta, özgül yüzeyinin normal portland çimentosunun özgül yüzeyinden yüksek olması beton içinde boşlukların azalmasını sağlamaktadır. Zeolitin çimento dan düşük yoğunluğa sahip olması, betonun birim ağırlığını da düşürmekte ve normal betona göre birim ağırlığı daha düşük betonlar elde edilmektedir 1756 yılında Cronstedt tarafından, ısıtıldıklarında yapılarında bulunan suyu dışarı çıkartırken köpürmelerinden dolayı kaynayan taş olarak isimlendirilen zeolitler, alkali ve toprak alkali, kristal yapıya sahip sulu alüminyum silikatlar olarak tanımlanır [3]. Dünya nüfusunun artması, basit ve tek katlı yapılar yerine, karmaşık ve çok katlı yapıların kullanımının yaygınlaşmasına neden olmuştur. Bina yüksekliği ve kat sayısı arttıkça, kullanılan malzemenin niteliği de önem kazanmaktadır [4]. Aynı zamanda klinker üretiminde çok fazla miktarda enerji tüketilmektedir. Hızla büyüyen dünya nüfusu ve teknolojik gelişmeler son yüzyılda enerjiye olan ihtiyacı bir kat daha arttırmıştır. Bu ihtiyacın artısı karşısında enerji kaynaklarının sınırlı ve üretiminin masraflı oluşu insanları mevcut enerjiyi optimum kullanımı konusunda arayışlara yönlendirmiştir [5]. Zeolitlerin sulu altyapılarda kullanılacak puzolanik çimento üretiminde kullanılması, yüksek silis içermeleri nedeniyle betonun katılaşma sürecinde açığa çıkan kirecin nötrleşmesini sağlayabilmektedir [4]. Doğal zeolitlerin kullanılmasıyla elde edilen hafif yapı malzemeleri, yüksek ısı yalıtım özelliği ile ısıtma ve soğutma sistemlerinin hem ilk yatırımlarında hem de yapıların kullanımları süresince ortaya çıkan enerji harcamalarında önemli tasarruflar sağlayacaktır [6]. Çimento üretiminde harmanlama veya yüksek miktarda mineral katkı kullanımı çimento üretimini ekolojik açıdan daha kabul edilebilir bir seviyeye getirmektedir [7]. Bu amaçla yapılan çalışmalarda beton ve betonu oluşturan malzemelerin niteliğinde değişkenlikler yaparak olası gaz salınımlarını azaltmak, zati ağırlığı düşürmek,ekonomi sağlamak gibi çimento üretimini daha uygun şartlara getirmek için yeni malzemeler kullanılmaktadır. Zeolit te bu malzemelerden bir tanesidir. Frontera ve arkadaşları zeolit katkılı kendiliğinden yerleşen betonları inceledikleri çalışmalarında zeolitin betonun viskozitesine etki ettiğini belirtmişlerdir [8]. Bu çalışmada, zeolit ve zeolit + silika dumanı katkısının betonun dayanım ve geçirimlilik özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, zeolit ve zeolit + silika dumanı içeren beton karışımlarının basınç dayanımı, yarmada çekme dayanımı, basınçlı su geçirgenlikleri, kapilarite katsayıları ve su emmeleri 28.günde test edilmiştir. 2. MATERYAL VE METOD Bu bölümde, deneysel çalışmada kullanılan malzemelerin kimyasal bileşimleri, fiziksel özellikleri ile beton karışımlarında kullanılan malzeme oranlarına yer verilmiştir. 2.1. Materyal 2.1.1. Çimento Bu çalışmada çimento olarak CEM I 42.5 N Portland çimentosu kullanılmıştır. Kullanılan çimentonun kimyasal ve fiziksel özelikleri Çizelge 1 de verilmiştir 2.1.2. Zeolit Bu çalışmada, doğal zeolit olarak Manisa-Gördes yöresinden elde edilen doğal zeolit kullanılmıştır. Kullanılan zeolitin kimyasal ve fiziksel özelikleri Çizelge 1 de verilmiştir. 58 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi,26(2), Aralık 2011

Umur Korkut Sevim ve Necmi Okumuş 2.1.3. Silis Dumanı Çalışmalarda kullanılan silis dumanı Antalya Etibank Elektrometalurji fabrikasından temin edilmiştir. Deneylerde kullanılan silis dumanının özgül ağırlığı 2,32 gr/cm 3 ve birim ağırlığı 245 kg/m 3 tür. Silis dumanının 45 μm elek üzerinde kalıntısı %4.8 dir. Silis dumanının kimyasal ve fiziksel analizi Çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1. Zeolit, Silis Dumanı ve CEM I Çimentonun Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri Fiziksel Özellikleri Kimyasal Bileşim (%) 2.1.4 Agrega Çimento Tipi PÇ 42.5 Zeolit Silis dumanı Özgül ağırlık, g/cm 3 3,12 2,39 2,32 200 elekte kalan % 0.00 - - 90 elekte kalan % 0.40 0,45 - Özgül yüzey (Blaine), (cm 2 /g) 2919 16080 21080 Alüminyum oksit (Al 2 O 3 ) 6,11 11,3 0,71 Silisyum dioksit (SiO 2 ) 21,52 64,35 90,36 Kalsiyum oksit (CaO) 59 1,51 0,45 Demir oksit (Fe 2 O 3 ) 3,81 1,41 1,31 Kükürt trioksit (SO 3 ) 2,7-0,41 Potasyum oksit (K 2 O) 0,11-1,52 Sodyum oksit (Na 2 O) 0,27-0,45 Magnezyum oksit (MgO) 3,56 1,7 - Kızdırma kaybı 1,23 15,39 3,11 Serbest kireç (CaO) 1,18 4,34 - Çözünmeyen kalıntı 0,51-2,2 Beton üretiminde, Hatay İskenderun sınırları içerisinde yer alan taş ocakları tesislerinden elde edilen agrega kullanılmıştır. Karışımlarda, % 40 ince agrega (tane çapı 0 4 mm), % 30 iri agrega (4 11 mm) ve % 30 iri agrega (11 22 mm) kullanılmıştır. Kullanılan agregalara ait doygun yüzey kuru birim ağırlıklar Çizelge 2 de verilmiştir. Çizelge 2. Kullanılan agregalara ait doygun yüzey kuru birim ağırlıklar 0-4 mm kırma kum 4-11 mm kırma taş 11-22 mm kırma taş γ dyk (g/cm 3 ) 2.60 2.55 2.70 2.1.5. Karışım Suyu İskenderun su şebekesine bağlı içme suyu şebekesinden alınan su karışım suyu olarak kullanılmıştır. 2.1.6. Akışkanlaştırıcı ve Özellikleri Deney çalışmalarında hazırlanan karışımların çökme değerleri 20 ± 2 cm olacak şekilde ASTM C 494 standardına uygun süper akışkanlaştırıcı katkı maddesi kullanılmıştır. 2.2 Metod 2.2.1.Beton Karışım Oranları Bir metreküp beton için karışım dizaynları Çizelge 3 te verilmektedir. Karışım miktarları TS 802 (2009) yönetmeliğine uygun olarak mutlak hacim metoduna göre hesaplanmıştır. Hesaplarda bağlayıcı miktarı (450kg/m 3 ) ve su-bağlayıcı oranı (0.4) sabit olarak seçilmiştir. Hapsolmuş hava miktarları TS 802 den alınmış olup gerekli agrega miktarının hacmi hesaplanmış ve daha sonra ağırlıklar bulunmuştur. Zeolit ve zeolit+silis dumanı içeren betonlar normal Portland çimentosu içeren kontrol (şahit) betonlarının değişimiyle üretilmiştir. Şahit betonlarındaki zeolit ve zeolit+silis dumanı değişimi, zeoiltin %10, %20 ve %30 oranında, zeolit+silis dumanının ise %10, %20 ve %30zeolit Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 26(2), Aralık 2011 59

BASINÇ MUKAVEMETİ (MPa) 0 20 40 60 80 Su Çimento Zeolit Silis dumanı Süper akışkanlaştırıcı Agrega 0-4 Agrega 4-11 Agrega 11-22 Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri ve +%8 silis dumanı kısmen çimento ikamesi şeklinde yapılmıştır. Taze betonların işlenebilirliklerini düzenlemek amacıyla süper akışkanlaştırıcı bir katkı kullanılmış olup, her beton numunesi için farklı süper akışkanlaştırıcı miktarları kullanılmıştır. Çizelge 3. 1 m 3 beton için malzeme miktarları (kg) Karışımlar M1 (ŞAHİT) 180,0 450,0 0,0 0,0 5,6 700,9 474,7 502,6 M2 (%10 ZEOLİT) 180,0 405,0 45,0 0,0 5,6 694,2 470,1 497,8 M3 (%20 ZEOLİT) 180,0 360,0 90,0 0,0 5,6 687,5 465,6 492,9 M4 (%30 ZEOLİT) 180,0 315,0 135,0 0,0 5,6 680,7 461,0 488,1 M5 (%10 ZEOLİT-%8 SİLİS DUMANI) 180,0 369,0 45,0 36,0 5,6 688,8 466,5 493,9 M6 (%20 ZEOLİT-%8 SİLİS DUMANI) 180,0 324,0 90,0 36,0 5,6 682,1 461,9 489,1 M7 (%30 ZEOLİT-%8 SİLİS DUMANI) 180,0 279,0 135,0 36,0 5,6 675,3 457,3 484,3 karışımlarının altında basınç dayanımı değeri vermişlerdir. M6 vem7 karışımlarında silika dumanının basınç dayanımına olumlu bir etkisi görülmemektedir. Şekil 1. Deneylerde kullanılan beton numuneler 3.BULGULAR VE TARTIŞMA 3.1.Basınç Deneyi Çizelge 4 ve Şekil 2 de verilen 28 günlük basınç dayanımı sonuçları incelendiğinde; sadece zeolit katkılı numunelerde %20 ye kadar zeolit katkısının basınç dayanımını arttırdığı daha yüksek miktarda zeolit katkısının ise dayanımı şahit numuneye göre düşürdüğü görülmektedir. Silis dumanının basınç dayanımına olumlu etkisi %10 zeolit içeren numunelerde oldukça belirgindir. Bu numuneler 78,69 MPa ile 62,92 MPa basınç dayanımına sahip şahit numunelerden oldukça yüksek basınç dayanımı değeri vermişlerdir. %20 zeolit + %8 silika dumanına sahip M6 karışımları şahit numuneye yakın dayanımı değerleri vermelerine rağmen %20 zeolit içeren M3 Çizelge 4. Basınç deneyi sonuçları Karışımlar Basınç dayanımları (Mpa) M1 62,92 M2 69,85 M3 69,43 M4 50,91 M5 78,69 M6 61,75 M7 43,15 M1 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M2 M3 1 Şekil 2. Basınç deneyi sonuç grafiği M4 M5 M6 M7 60 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi,26(2), Aralık 2011

Umur Korkut Sevim ve Necmi Okumuş 3.2.Yarma Deneyi Yarma deneyi sonuçları Çizelge 5 te verilmektedir. %10 zeolit içeren M2 ve M5 karışımlarının yarma dayanımları şahit numuneden daha yüksektir. %20 zeolit içeren M3 ve M6 karışımları şahit numuneye oldukça yakın yarma dayanımı değerleri verirken, daha fazla zeolit ikamesinde yarma dayanımı düşmektedir. Silis dumanı içeren ve içermeyen her iki seride de (M2, M3, M4 ve M5, M6, M7) aynı eğilim göze çarpmaktadır. Buda kullanılan %8 oranındaki silika dumanı katkısının yarma önemli bir etkisinin olmadığını göstermektedir. Çizelge 5. Yarma Deneyi Sonuçları Karışımlar Yarma Değerleri(MPA) M1 4,047 M2 4,314 M3 3,987 M4 3,416 M5 4,076 M6 3,877 M7 3,446 3.3.Basınçlı Su Geçirgenliği Kürden alınan 15*15*15 cm lik numuneler, 105 C o de standart kuruluğa ulaştırıldıktan sonra, tabandan iletilen basınçlı su yüksekliğinin bulunabilmesi için tabandan 5-8 cm yüksekliğe kadar parafinle kenar yüzeyleri kaplanmış, tabandan iletilen basınçlı suyun numune içerisinde yükseldikten sonra kenarlardan çıkışı engellenmiştir. Şekil 2 de görülen; basınçlı su geçirgenliği deney aletine yerleştirilen numuneler 5 bar basınç altında 72 saat süresince basınçlı suya maruz bırakılmıştır. 72 saat sonunda deney düzeneğinden alınan numuneler yarma deneyi yapılarak ikiye bölünmüş ve tabandan itibaren su işleme derinliği dijital kumpas yardımıyla 10 ar adet farklı noktada ölçülmüştür. Deney sonunda her bir numune için alınan bu ölçümlerin aritmetik ortalamaları bulunup su işleme derinliği belirlenmiştir. Şekil 3. Basınçlı Su Geçirgenliği Deney Düzeneği Basınçlı su geçirgenliği deneyinden elde edilen su işleme derinliği sonuçları incelendiğinde %10 zeolit içeren M2 ve %20 zeolit içeren M3 karışımının şahit numuneden daha düşük su işleme derinliğine sahip olduğu görülmektedir. %30 zeolit içeren M4 karışımları da şahit numunenin bir altında bir su işleme derinliğine sahiptirler. Bunun yanında zeolit ile beraber kullanılan silis dumanı su işleme derinliğini dolayısıyla geçirgenliği arttırmıştır. Çizelge 6. Basınçlı Su Geçirgenliği Deney Sonuçları Karışımlar Su işleme derinliği (mm) M1 23,2 M2 19,8 M3 20,5 M4 22,2 M5 29,3 M6 25,4 M7 23,3 3.4.Su Emme Deneyi Tüm zeolit ve silis dumanı katkılı numuneler şahit numuneden daha az su emme değeri gösterirken, en düşük su emme değerini %20 zeolit ve %8 silis dumanına sahip M6 karışımındaki numuneler göstermiştir.%20 zeolit katkısına kadar hem silis dumanı olan hem de silis dumanı olmayan numunelerde su emme değeri düşerken, %30 zeolit katkısı su emme değerini bir miktar arttırmasına karşın yinede şahit numuneden daha düşük su emme değeri göstermiştir. Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 26(2), Aralık 2011 61

Zeolit ve Silika Dumanı Katkılı Betonların Mekanik ve Geçirimlilik Özellikleri Q k A Çizelge 7. Su emme deneyi sonuçları Karışımlar Su Emme Değerleri (%) M1 3,216 M2 2,893 M3 2,841 M4 3,018 M5 2,791 M6 2,482 M7 3,137 3.5.Kapiler Su Emme Deneyi Kapiler su emme deneyi, Taşdemir [9] in tarif ettiği şekilde yürütülmüştür. Bu amaçla, kür havuzundan alınan 10*10*10 cm lik numuneleri 105 C o de 24 saat bekletip standart kuruluğa ulaştıktan sonra, numunelerin 3-4 cm lik taban çevresinde ki kenarları parafinle su geçirmez hale getirilerek, numunelerin sadece tabandan su emmeleri sağlanmıştır. Bu yolla numunelerin aşağıdaki (1) nolu bağıntı kullanılarak numunelerin kapiler su emme katsayıları belirlenmiştir. Numuneler belirli zamanlarda (1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100, 121, 144 dk.) tartılarak kapiler su emme katsayıları (1) nolu bağıntı kullanılarak hesaplanmıştır. t Formülde; (1) Q = numunenin kapilarite yoluyla emdiği su miktarı (cm 3 ), A= suya temas eden yüzeyin alanı (cm 2 ), k= kapiler su emme katsayısı (cm/s 1/2 ) t= zaman (s) parametrelerini belirtmektedir. Kapiler su emme katsayıları incelendiğinde bütün katkılı numunelerin şahit numuneden daha yüksek kapiler geçirgenliğe sahip olduğu görülmektedir. Bunun yanında sadece zeolit içeren M2, M3 ve M4 karışımlarında artan zeolit miktarı kapilariteyi düşürürken, zeolitle beraber silis dumanı içeren numuneler de tam tersi bir durum söz konusu olmuştur. Şekil 3. Kapiler Su Emme Deneyi Çizelge 8. Kapilarite Katsayıları Karışımlar k (cm/s 1/2 ) M1 0,284 M2 0,445 M3 0,400 M4 0,366 M5 0,362 M6 0,389 M7 0,396 4. SONUÇLAR Basınç dayanımı sonuçları incelendiğinde; sadece zeolit katkılı numunelerde %20 ye kadar zeolit katkısının basınç dayanımı arttırdığı daha yüksek miktarda zeolit katkısının ise dayanımımda şahit numuneye göre düşmelere neden olduğu görülmektedir. Silis dumanının basınç dayanımına olumlu etkisi ise %10 zeolit + silika dumanı içeren M5 karışımlarında açık bir şekilde görülmektedir. %10 zeolit katkılı numunelerin yarma dayanımları şahit numuneden yüksek çıkmıştır. Buna karşılık bu numunelerde zeolit ile beraber kullanılan silika dumanı sadece %10 zeolit içeren numuneye göre yarma dayanımını düşürmüştür. %20 zeolit katkısı yarma dayanımını bir miktar düşürse de bu numuneler şahit numuneye yakın yarma dayanımlarına ulaşmışlardır. Basınçlı su geçirgenliği deneyinden elde edilen su işleme derinliği sonuçları incelendiğinde %10 ve %20 zeolit katkısı şahit numuneye göre su işleme derinliklerini düşürmüş, dolaysıyla su geçirgenliğini azaltmıştır. %30 zeolit içeren M4 karışımları da şahit numunenin biraz altında bir su işleme derinliği değeri göstermişlerdir. Bunun 62 Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi,26(2), Aralık 2011

Umur Korkut Sevim ve Necmi Okumuş yanında zeolit ile beraber kullanılan silis dumanı su işleme derinliğini dolayısıyla su geçirgenliğini arttırmıştır. Tüm zeolit ve silis dumanı katkılı numuneler şahit numuneden daha az su emme değeri gösterirken, en düşük su emme değerini %20 zeolit ve %8 silis dumanına sahip M6 karışımındaki numuneler göstermiştir. %20 zeolit katkısına kadar hem silis dumanı olan hem de silis dumanı olmayan numunelerde su emme değeri düşerken, %30 zeolit katkısı su emme değerini bir miktar arttırmasına karşın yinede şahit numuneden daha düşük su emme değeri göstermiştir. Zeolitin çimentodan daha ince bir malzeme olmasından dolayı zeolit katkısı betonun mikro yapısını iyileştirmiş, bunun sonucunda da betonun boşluk oranı azalmıştır. Bu azalma özellikle basınçlı su geçirgenliği ve su emme deneyi sonuçlarına göze çarpmaktadır. Kapiler su emme katsayıları incelendiğinde bütün katkılı numunelerin şahit numuneden daha yüksek kapiler geçirgenliğe sahip olduğu görülmektedir. Yukarıdaki sonuçlar incelendiğinde Manisa- Gördes yöresinden elde edilen doğal zeolitin betonda %10-%20 mertebesinde kullanılması durumunda betonun geçirgenliğini azaltacağı ve dayanım değerlerini yükselteceği belirlenmiştir. Bu bulguların ışığı altında bu zeolitin betonda mineral katkı malzemesi olarak kullanılabileceği kanaatine varılmıştır. 3. DPT, Diğer Endüstri mineralleri,v11. Beş Yıllık Kalkınma Planı Özel İhtisas Komisyonu Raporu Cilt 1/ANKARA, 1996. 4. ERDEM,E., DONAT, R., ÇETİŞLİ,H., Hydration and Mechanical Properties of Cement Containing Zeolite, Cement and Concrete World, Vol. 3, No. 18, pp 22-28, 1999. 5. SARIKAYA, H. Zeolit Katkılı Betonların Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 73s 2006. 6. BEKTAŞ F.,UZAL B., TURANLI L. 2003. Öğütülmüş Doğal Zeolitin Doğal Alkali-Silika Reaksiyonu ve Sülfat Etkisi ile Genleşmesinin incelenmesi.. 5. UlusalBeton Kongresi, İnsaat Mühendisleri Odası İstanbul Subesi, 1-3 Ekim 2003, İstanbul, 403-409 7. KİM, J.H. 1996. The Economic Viability of Portland Blast Furnace Slag Cement. Proceedings of the International Cement Conference, İstanbul, 191-204 8. FRONTERA, P., CREA, F., BALDİNO, N., GABRİELE, D., CANDAMANO,S., Properties of Self Compacting Concrete Using a Fine Synthetic Zeolite. Fifth İnternational Rilem Symposium on Self Compacting Concrete, pp.863-868, 2007. 9. TAŞDEMİR C,2003 Combined Effects of Mineral Admixtures and Curing Conditions on The Sorptivity Coefficient of Concrete. Cement and Concrete Research (2371 pp.1-6) 5. KAYNAKLAR 1. YEGİNOBALI, A., SOBOLEV, K.G., SOBOLEVA, S.V., KIYICI, B., Yüksek Fırın Cüruflu Yüksek Dayanımlı Çimentonun Isıl Direnci, TÇMB Çimento ve Beton Dünyası, 5, 31-47 2000. 2. CANPOLAT, F., YILMAZ, K., KÖSE, M. M., SÜMERM., YURDUSEVM. A., Use of Zeolite, Coal Bottom Ash and Fly Ash as Replacement Materials in Cement Production. Cement and Concrete Research, Vol 34, pp. 731-735, 2004. Ç.Ü.Müh.Mim.Fak.Dergisi, 26(2), Aralık 2011 63